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作为陆地生态系统的重要组成部分之一,森林生态系统在全球物质循环和平衡过程中起着不可替代的作用,其产生的生物量约占整个陆地生态系统的90%,碳储量约为11.500亿吨。长期酸雨不仅会导致森林生物量降低,还会导致其正常的生态功能过程受到影响,使其生态效益受到损失。多年环境状况公报数据显示,我国酸雨主要分布在长江以南一青藏高原以东的地区。酸雨对我国西南地区森林的危害十分严重,重酸雨地区四川盆地和贵州省受酸雨危害的森林面积分别达28万公顷和14万公顷。酸害问题成为我国生态环境保护工作中较为突出的制约因素,目前亟需开展大尺度下酸雨胁迫条件下森林生态效益损失评估技术方法的研究。 我国目前对于酸沉降的污染控制主要是基于降雨pH值及SO2浓度的总量控制,为综合反映酸沉降造成的森林生态效益损失,有必要将研究从直接的物理量临测,转向对隐性的生态功能与生态效益损失量的评估。为使生态效益酸害损失评估结果更科学、更精确,研究方法有必要从依托树木材积量损失的粗略估算,转变为基于生态过程的货币化定量评价。研究成果还将为开展酸沉降治理工作和森林生态修复与建设提供理论指导。本研究的日的是基于己构建的森林生态效益空间信息模型的模拟结果,构建以硫沉降量为自变量,主要,上态效益损失值为因变量的剂量-效益损失函数。 本研究选择森林生态系统在酸雨胁迫下损失最严重的固碳释氧与土壤保肥两种生念效益作为研究对象。研究采用森林生态效益空间信息模型的模拟数据,导出了基于硫沉降量的剂量-效益损失函数,考虑到不同地区的社会发展水平,研究在函数中引入了支付意愿系数这一参数。在剂量-效益损失函数的建立与应用过程中,研究收集和处理了大量数据,包括:研究区植被对酸雨的相对敏感性信息、植被类型分布数据、土壤类型信息、土壤侵蚀量分布数据及不同土壤类型在模拟酸雨实验中可交换性盐基阳离了的淋失变化量数据。研究使用SPSS、EXCEL等软件对数据进行统计分析,进行空间信息计算时采用ArcGIS软件进行叠加处理。 本研究采用NAQPMS模型模拟了2007年研究区的硫沉降量,并以模拟数据为源强,代入构建的剂量-效益损失函数,辅助使用ArcGIS软件评估了2007年典型酸雨区森林生态系统固碳释氧与土壤保肥效益酸害损失,研究构建的剂量-效益损失函数中与货币有关的参数均以2007年货币价格为准。评估结果显示,2007年研究区森林生态系统固碳释氧效益酸害损失值在(4×107)元/a以上,土壤保肥效益损失值则在(1×109)元/a以上。 在创新性方面,本研究建立了基于硫沉降量的剂量-效益损失函数,用于评估我国典型酸雨区森林生态系统固碳释氧与土壤保肥效益酸害损失,该研究成果的应用可更好地服务于酸沉降防治政策的制定。另外,本研究提出了针对固碳释氧与土壤保肥两种生态效益的分类评估方法,使评估更具有针对性;同时考虑引入支付意愿系数,对我国不同经济发展水平的地区开展森林生态保护和恢复工作具有指导意义。